矿用风门语音报警装置的组成和工作原理风门是煤矿井下最常见的通风构筑物之一, 它安设于不允许风流需要行人行车通过的巷道内。当风门打开后, 由于空气压力使部分新鲜气流进入回风中去, 出现漏风, 造成采区及矿井有效风量的降低, 部分巷道风门同时打开, 还会造成风流短路, 导致受影响的工作面供风量大幅度减少, 瓦斯浓度超限, 给安全生产带来严重威胁。为尽量缩短风门打开的时间, 减少风门漏风量, 我们设计制作了风门语音报警装置, 该装置可以及时给予语音报警提示, 使行人和通风工作人员重新关好风门或针对风门存在的问题进行维修。

 

一、风门语音报警装置的组成和工作原理

1.装置的组成

风门语音报警装置由稳压电源、风门传感器、语音电路、语音输出控制、放大电路和扬声器等部分组成, 各部分的连接情况如图 1 所示。

2.稳压电源

安徽科技煤炭科技

该装置采用分站电源供电, 目前供传感器使用的电源电压一般分 21V 和 18V 两种, 为满足装置内各部分电路对工作电压的要求, 需对分站电源作降压稳压处理。稳压电源电路采用以集成稳压块 LM7806 为主的电子元件, 输出直流电压 6V, 供给装置的其它电路作为工作电压。

3.语音电路

语音电路将语音信息进行 A/D 转换, 并将转换后的数字信号存储于语音芯片中。该芯片可存储 20s 内的语音数字信号。

语音电路采用录音键实现录音和录音的覆盖修改。

语音电路的播音输出采用接点的方式实现开关控制, 当接点打开, 语音电路不输出信号; 接点闭合, 实现语音信号输出, 经 D/A 转换后传至功放电路。

4.放大电路

主要通过 TEA2025 芯片实现功率放大作用, 语音信号经放大后, 通过扬声器实现较强声音的播放。

5.风门传感器

风门传感器主要由磁铁和干簧管组成。磁铁和干簧管成对安装于风门边和门框上, 安装时磁铁和固定干簧管的外壳部分必须对齐。当风门关闭时, 磁铁磁场对干簧管中的移动簧片产生吸引力, 接点闭合; 当风门打开时, 干簧管的簧片因远离磁场, 自动弹回, 接点打开。

6.控制电路

控制电路主要采用继电器。6V 电源经风门传感器的输出接点接在继电器上, 语音控制输出接在继电器常闭接点上。控制原理如下:

当风门关闭时, 风门传感器的输出接点闭合, 6V 电压经闭合接点, 继电器线圈有电, 语音控制的常闭接点被打开, 语音信号无输出, 扬声器无声音。

当风门开启时, 风门传感器的输出接点为断开状态, 继电器线圈无电, 语音控制输出为闭合状态, 语音信号经过功放电路放大后, 通过扬声器播放语音。

电路内接一红色发光二极管, 风门开启时, 发光二极管亮 ( 报警指示灯) 。

风门的开关状态, 通过线路送至井下分站开入口, 再通过分站通讯送至地面中心站,实现风门开关状态的监测。

7.语音选择与录制

( 1) 语音内容宜使用文明用语。我们使用的内容为: 您好, 风门已打开, 请您关好风门。在语言的前或后面, 可添加报警声。矿用风门语音报警装置的组成和工作原理